نام فایل : سنگ

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 38

حجم : 246 کیلوبایت

مقدمه
موضوع مكانيك سنگ از سال 1950شروع شد وبرپا يه فيزيك سنگها وبتدريج در سال 1960 مكانيك سنگ يعني عكس المعل سنگ در برابر نيروهايي كه به آن اعمال مي شود كه اين نيروهامي توانند بر اثرعمليات انساني بوجودآيند. مكانيك سنگ در رنجي ازكليه ي علوم مهندسي كار برددارد.ازجمله مهندسي پي نيروگاهاي هسته اي وپا يداري چا هاي نفتي وكاربرد هاي جديد تري مثل انرژي زمين گرمايي و دفني زباله هاي هسته اي. درزمينه مهندسي معدن و مكانيك سنگ كاربرد مكانيك سنگ بر مي گردد به سال 1960 يعني در واقع در سال 1960 تاكيد زيادي بر روي رفتار سنگ بكی و در سال 1970 روي ناپيوستگي ها توده سنگ شده بود. و در سال 1980 تاكيد بيشتري در جهت آناليز عددي شد.
در سال 1963 يكي از كارهاي ويژه اي كه انجام شد تشكيل انجمني علمي مكانيك سنگ بود كه بطور فزاينده اي رو به رشد بود و در سال 1997 حدود 7000 عضو از 37 كشور دنيا داشت.
سنگ به عنوان يك ماده مهندسي
يكي از موارد بسيار مهم مكانيك سنگ و مهندسي سنگ كه اغلب هم ناديده گرفته مي شود اين است كه ما يك ماده اي را استفاده مي كنيم كه بشدت داراي خواص متغيري مي باشد. اين را در شكل هاي 1-2 تا 3-2 مي توان ديد. ( ص 12و13) سنگ بكار مي رود به عنوان يك ماده مهندسي براي ساختمان سازي بطوريكه سازه از سنگ ساخته مي شود و يا سازه هايي روي سنگ ساخته
مي شود تا سازه در داخل سنگ ساخته شود. در بسياري از مواد مهندسي عمران، سنگ برداشته مي شود تا سازه در داخل آن قرار گيرد و بطور مثال حفاري سنگ جهت قرار دادن دستگاه هاي هيدروالكتريك در آن. در چنين مواردي بجاي انيكه از مواد سنگي استفاده شود انها را برداشته و به بيرون منتقل مي كنند. و اما از بعد معدني سنگ ممكن است حفاري شود مثلا در يك معدن روباز و مادر اين حالت درگير مي شويم با پايداري كناره هاي معدن روباز در اين مثال ها و ساير مثال هاي مشابه مهندسي سنگ، سنگ يك ماده طبيعي است. ما بعنوان يك مهندس بايستي به خواص ماد و تنش هاي از قبل موجود در زمين و ارتباط آنها با اهداف و پروژه هاي مهندسي توجه كند،
در مهندسي عمران هدف اصلي، ابعاد كردن يك سازه با برداشتن سنگ
مي باشد. اما در مهندسي معدن هدف بدست آوردن موادي و سنگ هايي سات كه برداشته و استخراج مي شوند. بعنوان يك پايه اطلاعات اوليه زا هر كدام از اين فعاليت ها اين است كه مادانش كافي از لايه زمين شناسي، هوازدگي مواد سنگي و پارامتر در زمين شناسي و وجود گسل هاي كوچك و بزرگ مقايس و درزهها داشته باشيم.
مكانيك سنگ بكار رفته در علم مهندسي هم يك علم و اهم هدف است.
تاثير فاكتورهاي زمين شناسي روي سنگ ها و توده سنگها:
به منظور تعيين تاثير فاكتور در زمين شناسي روي سنگها موضوع زير مورد بحث قرار خواهد گرفت. از بعد مسائل مكانيكي ما بايستي ماده سنگ و نيروهايي كه به آن اعمال مي شود را در نظر بگيريم و ما سنگ بكر را داديم كه تقسيم مي شود به نام پيوستگي هاي را سنگ بكر:
1- سنگ بكر:
سنگ بكر در اصطلاح مهندسي سنگي است كه فاقد هر گونه ترك باشد. سودمندترين و مهمترين توصيف رفتار و مكانيكي اين سنگها توصيف منحني تنش – كرنش در فشار تك محوري است كه تشكيل چنين منحني كاملي به وضعيت ميكروساختارها كه با توجه به خصوصيات اين ميكروتركها شكل منحني متغير خواهد بود و بستگي دارد به يكي از پارامترهاي مهم در اين بحث صلبيت و مدول الاستيته سنگ است.
بعنوان مثال مي بنيد شكل هاي 10-3 و 11-2 كتاب هاريسون را.
2- همانطور كه از اشكال پيداست سنگ تا قبل از نقطه مقاومت نهايي رفتار لااستيك از خود نشان مي دهند و اگر مواد الاستيك كامل باشند هيچ انرژي جذب نمي كند و قادر به تحمل هر ترازي از تنش هستند.
3 - ناپيوستگي ها و ساختار سنگ: همانطور كه در بخش قبل گفته شد يكي از شاخص هاي اصلي سنگ بكر، صلبيت
stiffness
است كه بعنوان مدول يانگ
E
تعريف مي شود. يعني قبل از نقطه شكست منحني كم و بيش رفتار الاستيك از خود نشان مي داد. اما گاهي اوقات در طول پروسه ي طبيعي زمين شناسي و تاريخ زمين شناسي سنگ ها تحت شرايط پيچيده بارگذاري واقع مي شوند و در نتيجه تركهايي در سنگ تشكيل مي شود و تشكيل بلوك هاي سنگ را مي دهد. بعنوان مثال چنيني ساختاري مثل شكل 14-2 در اناليز مكانيكي و تنش در حالت كلي فرض مي شود كه سنگ پيوسته است اما فاكتورها و عوامل زمين شناسي مثل گسلها، درزه ها، صفحات لايه بندي و شكافهاي ريز هم مي توانند سنگ را حالت پيوسته به ناپيوسته تبديل كنند.
اين ناپيوستگي ها خيلي خصوصيات زمين شناس و مكانيكي دارند كه در واقع رفتار توده سنگ را كنترل مي كنند. ناپيوستگي ها شكل و اندازه معيني دارند و در جهات معيني هم توسعه پيدا مي كنند. مشخصه كلي ناپيوستگي ها در توده سنگ را اصطلاحا ساختار سنگ
roclestrueture
گويند كه براي اهداف مهندسي خيلي مهم است كه ما بفهميم اين ساختار ژئومتريك است. اگرچه مهندسين سنگ رفتار مكانيكي سنگها را پر اهميت تر مي دانند. اما اين خيلي سودمند است جهت فهماندن مهندسي كه ناپيوستگي ها اساس چگونه تشكيل شده اند تا بتوانند احتمالا ايده اي اوليه اي از رفتار مكانيكي آنها داشته باشيم. اساس روش وجود ندارد كه باعث تشكيل ترك مي شود
frathre
يكي با پروسه كشش و دو تا با پروسه ي برش.
...